Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.
Думаю у каждого кто собирал осциллограф возникал вопрос для чего в делителе напряжения параллельно резисторам ставят конденсаторы и каким образом выбирают их номиналы.
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479052084_screenshot_1.jpg)
Для того чтобы ответить на этот вопрос, надо вспомнить следующий момент: Щуп подключается к осциллографу с помощью кабеля, который, в свою очередь, обладает некоторой ёмкостью от 50 до 100pF. Если параллельно резисторам на входе не стоят конденсаторы, то при подключении щупа эквивалентная схема будет выглядеть следующим образом.
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479148462_screenshot_7.jpg)
А это не что иное, как фильтр нижних частот, то есть с изменением частоты будет изменяться амплитуда, а этого быть не должно.
Давайте теперь добавим конденсаторы параллельно резисторам так, как это делают в реальных схемах и посчитаем чему равно сопротивление параллельно соединённых резистора и конденсатора. Ёмкость кабеля прибавим к входной ёмкостью осциллографа, обозначив их сумму Cin.
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479144742_screenshot_5.jpg)
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479151247_screenshot_6.jpg)
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479151280_screenshot_8.jpg)
Рассчитаем коэффициент делителя, заменив iw на s.
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479152328_screenshot_9.jpg)
Если
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479152563_screenshot_10.jpg)
то скобки сократятся и выражение примет следующий вид.
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479153184_screenshot_11.jpg)
Полученное выражение показывает, что емкости не участвуют в работе делителя. Такой делитель называют частотно-компенсированным потому, что коэффициент деления не зависит от частоты.
Вывод: емкости параллельно резисторам на входе осциллографа ставят для компенсации ёмкости кабеля(от которой избавиться не получиться).
P.S О том что устройство осциллографического пробника гораздо сложнее мне известно, а такое его представление лишь для наглядности.
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479052084_screenshot_1.jpg)
Для того чтобы ответить на этот вопрос, надо вспомнить следующий момент: Щуп подключается к осциллографу с помощью кабеля, который, в свою очередь, обладает некоторой ёмкостью от 50 до 100pF. Если параллельно резисторам на входе не стоят конденсаторы, то при подключении щупа эквивалентная схема будет выглядеть следующим образом.
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479148462_screenshot_7.jpg)
А это не что иное, как фильтр нижних частот, то есть с изменением частоты будет изменяться амплитуда, а этого быть не должно.
Давайте теперь добавим конденсаторы параллельно резисторам так, как это делают в реальных схемах и посчитаем чему равно сопротивление параллельно соединённых резистора и конденсатора. Ёмкость кабеля прибавим к входной ёмкостью осциллографа, обозначив их сумму Cin.
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479144742_screenshot_5.jpg)
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479151247_screenshot_6.jpg)
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479151280_screenshot_8.jpg)
Рассчитаем коэффициент делителя, заменив iw на s.
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479152328_screenshot_9.jpg)
Если
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479152563_screenshot_10.jpg)
то скобки сократятся и выражение примет следующий вид.
![Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы. Что такое частотно-компенсированный делитель напряжения или для чего на входе осциллографа параллельно резисторам ставят конденсаторы.](https://hubstub.ru/uploads/posts/2016-11/1479153184_screenshot_11.jpg)
Полученное выражение показывает, что емкости не участвуют в работе делителя. Такой делитель называют частотно-компенсированным потому, что коэффициент деления не зависит от частоты.
Вывод: емкости параллельно резисторам на входе осциллографа ставят для компенсации ёмкости кабеля(от которой избавиться не получиться).
P.S О том что устройство осциллографического пробника гораздо сложнее мне известно, а такое его представление лишь для наглядности.
Похожие статьи